LDO输出端电容对其稳定性的影响

作者:AirCity 2020.2.5
[email protected] 本文所有权归作者Aircity所有
一个简单电压反馈型LDO原理框图如下:
在这里插入图片描述
LDO电路是一个负反馈电路,这个机制保证了它的稳定性。当负载需求突然变大,拉低了LDO的输出电压,VF降低。此时Error Amplifier的压差变小,VA变小,VIN与VA的压差变大在这里插入图片描述,PNP输出电流增加,进而提高输出电压。
整个反馈回路波特图受Rc,Cc,Zc,RL,CQ,RESR的影响,Rc,Cc就是用于补偿反馈回路,使其在相位翻转180°时,反馈为负,否则会引起震荡(纹波)。理想状态是环路增益为0dB时,附加相位大于-135°,即距离-180°还有45°。要想增加这个相位裕量,就要在反馈回路中加零点,也就是在Vout上增加有ESR的电容。对于LDO的稳定性而言,ESR并不是越低越好,而是有一个合理的范围。

影响LDO稳定工作的外在因素是负载电容容值CL和ESR,以及LDO的输出电流,他们的关系是:
(a) 容值小的CL,ESR往往较大,容值大的CL,ESR往往较小。无论哪种电容,都要保证ESR在合理的范围内,规格书往往会提供这个范围。
(b) 当LDO输出电流是额定电流的20%~50%时,容易发生不稳定状况。
© 低温时,CL的ESR会升高,并且容值也会发生变化。选型时要注意!
(d) 在ESR很低,LDO输出电流很小(≤1mA)时,容易发生不稳定状况。
(e) 同一温度下,LDO输出电流越小,保证LDO稳定性的ESR值越高。
(f) 同一输出电流下,温度越高,保证LDO稳定性的ESR越大。
(g) 在低输出电流时,LDO输出波形变成三角波,说明ESR过低;在中等输出电流时,如果LDO波形是正弦波,说明ESR过高。

所以说,负载容值,ESR都影响LDO的稳定性,在使用之前,要先看清楚规格书上的要求。

电流反馈型LDO原理:

在这里插入图片描述
图中IGND是一种无谓的消耗,功率是VIN*IGND。LDO的静态电流越小,LDO的效率越高。手机的PMU有很多LDO,但他们类型是不一样的!要特别注意LDO的使用场合,待机不下电的LDO,切记选用静态电流小的。

发布了81 篇原创文章 · 获赞 13 · 访问量 6731

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/AirCity123/article/details/104186046